電力行業(yè)發(fā)展目標(biāo)與組建模式

    5月下旬，國家電網(wǎng)公司（下稱“國網(wǎng)”）在特高壓大會(huì)上宣布了智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃。國網(wǎng)提出的信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化和互動(dòng)化的“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的建設(shè)目標(biāo)，這是國網(wǎng)第一次對智能電網(wǎng)提出高度概括。

    具有標(biāo)志性意義是，國網(wǎng)決定將特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)將與智能電網(wǎng)緊密結(jié)合在一起。

    此前，國網(wǎng)一直把特高壓作為未來國內(nèi)電網(wǎng)發(fā)展主要方向，在智能電網(wǎng)方面投入力度偏小。但隨著國家拉動(dòng)內(nèi)需政策的接連出臺(tái)，作為產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)能力較強(qiáng)的電力設(shè)備領(lǐng)域，涌動(dòng)著投資的熱情。

    特高壓搭伙智能電網(wǎng)

    特高壓技術(shù)是是一種1000千伏交流或±800千伏直流的輸電技術(shù)，從上個(gè)世紀(jì)60年代開始，美國、前蘇聯(lián)、日本、意大利等國家先后開展了特高壓輸電技術(shù)的研究和開發(fā)。由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的因素，日本和俄羅斯鋪設(shè)了特高壓線路但未轉(zhuǎn)入商業(yè)化運(yùn)行，但在國內(nèi)，特高壓被認(rèn)為是解決我國未來輸變電技術(shù)中的關(guān)鍵。

    今年1月6日，我國首個(gè)特高壓示范項(xiàng)目，晉東南-南陽-荊門工程歷經(jīng)2年多建設(shè)，正式建成投運(yùn)。這標(biāo)志著中國成功掌握遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗的特高壓輸電核心技術(shù)。

    今年內(nèi)，特高壓項(xiàng)目還將開工建設(shè)淮南-上海、錫盟-上海、陜北-長沙三大特高壓交流輸變電工程。由于我國西電東輸?shù)男枰笠?guī)模、遠(yuǎn)距離輸電中，特高壓顯出了一定優(yōu)勢。以國網(wǎng)為主要推動(dòng)力的我國電網(wǎng)建設(shè)，正在執(zhí)著地向“特高壓電網(wǎng)”快馬加鞭。

    據(jù)了解，原規(guī)劃為到2020年特高壓電網(wǎng)基本建成，輸送電量將達(dá)到2億千瓦以上，占全國裝機(jī)總?cè)萘康?5%，兩大電網(wǎng)公司在特高壓電網(wǎng)上的投入約4060億元，其中交流為2560億元，直流為1500億元。

    特高壓電網(wǎng)成為我國未來電網(wǎng)的骨架，目前，國網(wǎng)正在推進(jìn)“一特四大”的電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，即以大型能源基地為依托，建設(shè)由1000千伏交流和±800千伏直流構(gòu)成的特高壓電網(wǎng)，形成電力“高速公路”，促進(jìn)大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發(fā)。

    不過，隨著特高壓電網(wǎng)研究和建設(shè)的不斷深入，這項(xiàng)技術(shù)對于未來電網(wǎng)建設(shè)的弊端也就凸顯出來，作為一項(xiàng)輸變電技術(shù)特高壓只是解決了運(yùn)輸電能環(huán)節(jié)的問題，并沒有徹底解決整個(gè)電網(wǎng)三大環(huán)節(jié)的銜接問題。

    在未來的電網(wǎng)中，電廠、電網(wǎng)和用戶被能量連接在了一起，分屬于產(chǎn)生能量、輸送能量和使用能量的環(huán)節(jié)，特高壓技術(shù)只解決了未來電網(wǎng)建設(shè)中運(yùn)輸能源的問題，這是諸多問題中的一個(gè)。

    智能電網(wǎng)出世

    智能電網(wǎng)如何幫助特高壓輸送發(fā)揮最好的作用呢？設(shè)想在東南沿海的夏季用電高峰季節(jié)，智能電網(wǎng)能夠?qū)崟r(shí)地對當(dāng)?shù)赜秒娤倪M(jìn)行評估，同時(shí)將信息反饋到發(fā)電企業(yè)，以供發(fā)電企業(yè)隨時(shí)更改發(fā)電計(jì)劃，也許發(fā)電廠遠(yuǎn)在漠北，但通過特高壓和智能電網(wǎng)的配合，讓全國范圍的能量調(diào)配變得可能，而夏季限電影響生產(chǎn)生活的狀態(tài)將被降低到最低。

    早在2001年，意大利電力公司就安裝和改造了3000萬臺(tái)智能電表，建立起了智能化計(jì)量網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)峰谷平電量計(jì)量功能。雖然，這一功能目前在中國諸如上海等發(fā)達(dá)城市已經(jīng)出現(xiàn)，但21世紀(jì)的第一年，意大利出現(xiàn)的變化被視為智能電網(wǎng)的濫觴。

    2006年歐盟理事會(huì)的能源綠皮書《歐洲可持續(xù)的、競爭的和安全的電能策略》，強(qiáng)調(diào)智能電網(wǎng)技術(shù)是保證歐盟電網(wǎng)電能質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向。此前，智能電網(wǎng)僅指輸配電過程中的自動(dòng)化技術(shù)。

    2006年中期，“網(wǎng)點(diǎn)”(GridPoint)公司開始出售一種可用于監(jiān)測家用電路耗電量的電子產(chǎn)品，可通過互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)調(diào)整家用電器的用電量，該產(chǎn)品具有了一部分交互功能，可看作智能電網(wǎng)中的基礎(chǔ)設(shè)施。

    同樣是這一年，IBM與全球電力專業(yè)研究機(jī)構(gòu)、電力企業(yè)合作開發(fā)了“智能電網(wǎng)”

    解決方案。智能電網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)誕生了最完整的解決方案，智能電網(wǎng)從技術(shù)概念的正式誕生。

    這一方案被形象比喻為電力系統(tǒng)的“中樞神經(jīng)系統(tǒng)”，電力公司可以通過使用傳感器、計(jì)量表、數(shù)字控件和分析工具，自動(dòng)監(jiān)控電網(wǎng)，優(yōu)化電網(wǎng)性能、防止斷電、更快地恢復(fù)供電，消費(fèi)者對電力使用的管理也可細(xì)化到每個(gè)聯(lián)網(wǎng)的裝置。

    2008年美國科羅拉多州的波爾得成為了全美第一個(gè)智能電網(wǎng)城市，每戶家庭都安排了智能電表，人們直觀地了解當(dāng)時(shí)的電價(jià)，安排用電時(shí)段。同時(shí)，電表還幫助人們優(yōu)先使用風(fēng)電和太陽能等清潔能源。此外，變電站可收集到每家用電情況，一旦有問題，可以重新配備電力。這一功能被譽(yù)為智能電網(wǎng)的“自我修復(fù)功能”。

    2000億元的“智能”蛋糕

    雖然，智能電網(wǎng)在美國取得了長足的進(jìn)步，但在國內(nèi)還方興未艾。根據(jù)今年的全國能源會(huì)議預(yù)計(jì)，國家在電力工業(yè)年內(nèi)總投資將達(dá)到5800億元，業(yè)界認(rèn)為電網(wǎng)投資將達(dá)3500億元，投資的重點(diǎn)仍然在于特高壓、超高壓電網(wǎng)以及跨區(qū)送電工程建設(shè)。

    不過，國網(wǎng)對于智能電網(wǎng)的投資也已經(jīng)拉開帷幕。2007年10月，華東電網(wǎng)正式啟動(dòng)了智能電網(wǎng)可行性研究項(xiàng)目，并規(guī)劃了從2008年至2030年的“三步走”戰(zhàn)略，即：在2010年初步建成電網(wǎng)高級調(diào)度中心，2020年全面建成具有初步智能特性的數(shù)字化電網(wǎng)，2030年真正建成具有自愈能力的智能電網(wǎng)。

    國網(wǎng)當(dāng)時(shí)希望通過該項(xiàng)目逐步論證中國進(jìn)入智能電網(wǎng)領(lǐng)域的可能性，不過，直至5月底，國網(wǎng)召開新聞發(fā)布會(huì)，即高調(diào)宣布特高壓與智能電網(wǎng)“齊頭并進(jìn)”，事實(shí)上，國家電網(wǎng)的態(tài)度變得更為積極，也從另一方面昭示了我國嚴(yán)峻的用電形勢。

    2008年我國全社會(huì)用電量34268億千瓦時(shí)，輸電、配電和用戶端損耗約9％，年線路損耗約3000億千瓦時(shí)，折合1.5億噸原煤，相當(dāng)7000萬千瓦裝機(jī)容量，3000億元的電源投資和3000億元人的電網(wǎng)投資。

    由于需求變化難測，管理手段不足造成電網(wǎng)調(diào)度難以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化、節(jié)能、安全，導(dǎo)致大量發(fā)電機(jī)組發(fā)電煤耗損失巨大。對于中國來說，智能電網(wǎng)的出現(xiàn)時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟。智能電網(wǎng)是解決我國電網(wǎng)自身問題以及低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然選擇。

    在應(yīng)用環(huán)節(jié)上，我國智能電網(wǎng)主要包括發(fā)電、線路、變電、配電、用戶、調(diào)度等環(huán)節(jié)。未來的智能電網(wǎng)是將電力流、信息流、業(yè)務(wù)流融為一體的完整體系。

    初步估算，我國智能電網(wǎng)將在部分地區(qū)實(shí)行試點(diǎn)，然后在全國范圍內(nèi)逐步推廣，最終到2020年建設(shè)完成。預(yù)計(jì)到2020年智能電網(wǎng)總投資將不低于2000億元，2015年之前將完成主要框架建設(shè)。

    今年，為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)字化，今年起我國需要更新百萬個(gè)以上變電站，將3000~5000萬個(gè)電表更改為智能電表。

    “后來居上”的風(fēng)險(xiǎn)

    中國建設(shè)智能電網(wǎng)擁有不可比擬的優(yōu)勢。

    目前，我國的智能電網(wǎng)還處在規(guī)劃階段。相關(guān)部門正在進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化、電力儲(chǔ)能、信息集成等方面的調(diào)研，至于7月能否拿出方案，將取決于關(guān)鍵規(guī)劃是否符合中國國情。

    今年以來，智能電網(wǎng)在國內(nèi)的發(fā)展呈加速趨勢。不過，面對突如其來的“智能電網(wǎng)熱”，業(yè)內(nèi)人士建議，中國在輸電部分做智能電網(wǎng)會(huì)有一些困難，但可以先從配電系統(tǒng)開始，投資小，見效快。

    IBM公司則建議，在考慮智能電網(wǎng)建設(shè)與改造時(shí)，要首先對電網(wǎng)企業(yè)的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行梳理，業(yè)務(wù)變革和管理變革要先行，從條件比較成熟的地域和業(yè)務(wù)著手。

    對于輸電網(wǎng)的智能化，應(yīng)有條件地選擇性試點(diǎn)，并與新建和改造緊密結(jié)合。智能電網(wǎng)不是一個(gè)固定的、一成不變的方案，電網(wǎng)企業(yè)要根據(jù)自己的業(yè)務(wù)目標(biāo)和要解決的關(guān)鍵問題，對智能電網(wǎng)進(jìn)行裁剪和調(diào)整，以適合自己的情況。